Ở cấp độ rộng, xương rồng có rất nhiều đặc điểm chung với các loại cây khác. Chúng sở hữu chất diệp lục và tạo ra đường bằng cách kết hợp carbon dioxide và nước thông qua quá trình quang hợp. Chúng có hoa thật, sinh sản hữu tính qua hạt và có rễ hút nước. Mặt khác, xương rồng có một số đặc điểm khiến chúng khá khác biệt, ít nhất là bề ngoài, từ các loài thực vật có hoa khác. Nhiều trong số những đặc điểm này là sự thích nghi để sống sót sau hạn hán.
Các đặc tính của xương rồng cho phép chúng tồn tại trong môi trường khô cằn.Thân cây mọng nước
Trong thực vật học, thuật ngữ "mọng nước" dùng để chỉ những cây chịu hạn có mô bị biến đổi để trữ nước. Cây ngọc bích và vỏ cây, với những chiếc lá chứa nước đầy đặn của chúng, là hai ví dụ. Phần lớn xương rồng cũng là loài mọng nước, thích nghi với cuộc sống ở vùng đất khô cằn ở Bắc và Nam Mỹ. Tuy nhiên, trong xương rồng, đó là thân cây lưu trữ nước chứ không phải là lá.
Gai
Việc thiếu lá là một đặc tính giữ nước khác của xương rồng. Lá có nhiều diện tích bề mặt và do đó mất rất nhiều nước. Chỉ một số ít các loài xương rồng, chẳng hạn như những loài trong chi nhiệt đới Pereskia, có lá thật. Những loại xương rồng nguyên thủy, lá cũng có thân không mọng nước. Thông thường, xương rồng có gai nhọn thay vì lá. Các gai, là những chiếc lá được sửa đổi, bảo vệ thân cây mọng nước, đầy nước khỏi động vật sa mạc khát.
Lớp biểu bì dày
Giống như hầu hết các loại cây mọng nước, xương rồng có lớp vỏ ngoài dày như sáp được gọi là lớp biểu bì. Trên một số loài xương rồng, lớp biểu bì đủ dày để bạn có thể cào sáp ra khỏi cây bằng móng tay, mặc dù mất sáp có thể làm hỏng cây. Biểu bì giữ cho nước được lưu trữ bên trong nhà máy không bị bay hơi vào không khí bên ngoài. Lớp biểu bì cũng bảo vệ xương rồng khỏi vi trùng có thể cố gắng xâm nhập qua da.
Sự trao đổi chất
Vì một cây xương rồng được bao phủ trong lớp biểu bì sáp, cách chính mà một cây xương rồng có thể mất nước là thông qua khí khổng. Đây là những lỗ nhỏ trên da của cây cho phép carbon dioxide mà cây cần để tạo ra đường. Khi khí khổng mở, hơi nước bên trong cây dễ dàng thoát ra. Để giảm thiểu sự mất mát này, xương rồng chỉ mở khí khổng vào ban đêm, một hệ thống được gọi là chuyển hóa axit crassulacean, hoặc CAM. Các nhà máy khác sử dụng CAM bao gồm dứa và mọng nước lá.
Thân cây quang hợp
Tất cả các phần màu xanh lá cây của cây có thể quang hợp, nhưng lá thường thực hiện hầu hết các công việc của quang hợp. Trên thực tế, thân của hầu hết các loại cây lá có ít hoặc không có khí khổng để cung cấp cho các tế bào quang hợp gần đó bằng carbon dioxide. Tuy nhiên, trong xương rồng không lá, thân cây là chất quang hợp chính. Do đó, thân cây xương rồng có nhiều khí khổng hơn thân cây lá, mặc dù ít hơn lá thường làm. Theo Arthur Gibson và Park Nobel trong "The Cactus Primer", xương rồng có từ 15 đến 70 stomata trên mỗi milimet vuông, trong khi lá có hơn 100.
